ESTUDIO HIDROMETEOROLOGICO

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1 ESTUDIO HIDROMETEOROLOGICO

2 ESTUDIO HIDROMETEOROLÓGICO 1. DESCRIPCION Las cuencas que producen aportes de pluviales a la red de saneamiento están integradas principalmente por una zona exterior al polígono industrial y otras interiores que configuran las edificaciones y los viales. La cuenca exterior tiene una superficie de unas 3.1 has, y confluye en la parcela explanada y en uno de los viales del polígono. 2. OBJETO DEL PRESENTE ANEJO HIDROLÓGICO El objeto del presente anejo es determinar las cuencas aportantes, a partir de ellas determinaremos los caudales que pueden producir asociados a distintos periodos de retorno, para realizar el dimensionamiento de las obras de drenaje a realizar. 3. METODOLOGÍA EMPLEADA En primer lugar se ha realizado un análisis de las cuencas exteriores del polígono. Para el análisis de estas cuentas se ha empleado la cartografía existente a escala 1/ En los planos adjuntos vienen grafiadas dichas cuencas. La determinación de las cuencas aportantes en el interior del polígono queda determinada por la disposición de las parcelas y de los viales, la mayor parte de los aportes se producirán una vez el polígono esté completamente edificado y las bajantes de las cubiertas conectadas a la red.

3 En los planos adjuntos, vienen grafiadas las cuencas que nos permiten el cálculo. Para el cálculo de los aportes de cada una de las cuencas se ha utilizado el método hidrometeorológico definido en la norma 5.2.I.C. Previo a este cálculo se ha determinado la pluviometría de la zona en proyecto mediante los mapas de Maximas lluvias diarias en la España peninsular

4 4. PLANO DE CUENCAS

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7 5. PLUVIOMETRIA Para el cálculo de la pluviometría se han empleado los datos de la publicación de Máximas lluvias diarias en la España peninsular del Ministerio de Fomento. Para la zona de proyecto se adjunta el Mapa de los coeficientes de variación Cv y Valor Medio de la Máxima Precipitación Diaria Anual. (Según publicación del Ministerio de Fomento Máximas Lluvias diarias en la España Peninsular

8 6. PERIODO DE RETORNO La red se diseña con periodo de retorno de 10 años.

9 7. CÁLCULO DE LAS PRECIPITACIONES MÁXIMAS ASOCIADAS A LOS DISTINTOS PERIODOS DE RETORNO Para la obtención de las precipitaciones diarias máximas correspondientes a los periodos de retorno considerados se ha utilizado el programa contenido en la publicación de Máximas lluvias diarias en la España Peninsular.

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11 8. METODO HIDROMETEOROLÓGICO Se han determinado sobre los planos 1/10000 las cuencas en las inmediaciones del polígono industrial para averiguar cual de ellas desagua en el poligono. De esta manera se han definido la cuenca a1. Para el cálculo de las cuencas en el interior del polígono industrial se ha tenido en cuenta la disposición de los colectores, determinando 3 cuencas denominadas P1, P2 y P3. El cálculo de pluviometría para las cuencas interiores del polígono se ha realizado para una cuenca unitaria de 1 ha, extrapolando los datos proporcionalmente a la superficie de las distintas cuencas.

12 CALCULO DE CUENCAS Cuenca a1 Introducción Para la confección del siguiente cálculo se ha seguido el método hidrometeorológico o método racional, recogido en la norma de drenaje 5.2.IC. Según el mapa de cuencas trazado, tenemos los siguientes datos. A = Superficie de la cuenca en Ha 3.1 Ha J = Pendiente media de la cuenca 0.04 m/m L = longitud del cauce o recorrido 0.1 Km El caudal de referencia (Q) que pasa por un punto en el que desague una cuenca o superficie se obtendrá mediante la fórmula: Q = C. A. I / K m3/s C = Coeficiente de escorrentía de la cuenca A = Area de la cuenca I = Intensidad media de precipitación correspondiente al período de retorno considerado y a un intervalo igual al tiempo de concentración considerado K = Coeficiente que depende de las unidades Q y A, en nuestro caso 300 Tiempo de concentración Tc En el caso de cuencas en las que predomine el tiempo de recorrido de flujo canalizado por una red de cauces definidos el tiempo de concentración relacionado con la intensidad media de precipitación se podrá deducir de la fórmula: Siendo Tc = 0.3. ( ( L / J) ^ ( 1/4) ) ^ 0.76) L = Longitud del cauce principal 0.1 Km J = su pendiente media 0.04 m/m página 1 de 9

13 Cuenca a1 Si el tiempo de recorrido en flujo difuso sobre el terreno fuera relativamente apreciable, como es el caso de plataforma de la carretera y de los márgenes que a ella vierten, la fórmula anterior no resulta aplicable. Para este caso podrá aplicarse el ábaco siguiente: Según la tabla anterior Tc = 0.3 horas Resultado de la fórmula anterior Tc = horas Tiempo de concentración adoptado Tc = horas página 2 de 9

14 Cuenca a1 Coeficiente de escorrentía C El coeficiente de escorrentía define la proporción de la componente superficial de la precipitación I y depende de la razón entre la precipitación diária Pd correspondiente al período de retorno y el umbral de escorrentía Po a partir del cual se inicia esta. Pd Po Precipitación diaria para el período de retorno considerado Umbral de escorrentía Si Pd/Po fuera inferior a la unidad C podrá considerarse nulo Estimación del umbral de escorrentía Po mediante la siguiente tabla: página 3 de 9

15 Cuenca a1 página 4 de 9

16 Cuenca a1 Para la determinación del tipo de suelo podemos emplear los siguientes criterios página 5 de 9

17 Cuenca a1 El umbral de escorrentía hallado en el caso anterior, se deberá afectar por un coeficiente corrector que refleja la variación regional de la humedad habitual en el suelo al comienzo de aguaceros significativos. Coeficiente Corrector 2.5 Umbral de escorrentía según tablas anteriorespo 9 mm Umbral de escorrentía Po 22.5 mm página 6 de 9

18 Cuenca a1 Precipitación diaria para el período de retorno considerado Precipitación total diaria en dicho período según cálculo efectuado mediante los mapas de "Máximas lluvias diarias en la España peninsular" T (periodo de retorno) años Pd Precipitación total diaria máxima mm/día para período de retorno de T años Con este dato antramos en la fórmula anterior para la determinación del Coeficiente de escorrentía C T (periodo de retorno) Siendo: Umbral de escorrentía Po Po (mm) Precipitación total diaria máxima Pd (mm) para período de retorno de T años Pd Pd/Po = = (adimensional) página 7 de 9

19 Cuenca a1 La intensidad media de precipitación It (m/h) a emplear en la estimación de caudales se puede calcular mediante la siguiente formula representada en la figura 2.1 El valor de la razon (I1 / Id) lo tomamos del mapa de isolineas I1 / Id I1/Id = 10 adim. página 8 de 9

20 Cuenca a1 Con los datos de I1 / Id y la duración del aguacero, Tc. Entramos en la tabla 2.1 Siendo: Tc = horas I1 / Id = 10 adim. T (periodo de retorno) Id = Pd/24 = mn/h T (periodo de retorno) De donde Extraemos It = mm/h Con estos datos el caudal de referencia Q será: Período de retorno Siendo A = Superficie de la cuenca en Ha Ha C = Coeficiente de escorrentía It = Intensidad media de precipitación mm/h correspon. a dicho período de retorno y en el Tc considerado K = Q = C. A. I / K = m3/s página 9 de 9

21 Cuenca q CALCULO DE CUENCAS Cuenca unitaria 1 ha Introducción Para la confección del siguiente cálculo se ha seguido el método hidrometeorológico o método racional, recogido en la norma de drenaje 5.2.IC. Según el mapa de cuencas trazado, tenemos los siguientes datos. A = Superficie de la cuenca en Ha 1 Ha J = Pendiente media de la cuenca 0.04 m/m L = longitud del cauce o recorrido Km El caudal de referencia (Q) que pasa por un punto en el que desague una cuenca o superficie se obtendrá mediante la fórmula: Q = C. A. I / K m3/s C = Coeficiente de escorrentía de la cuenca A = Area de la cuenca I = Intensidad media de precipitación correspondiente al período de retorno considerado y a un intervalo igual al tiempo de concentración considerado K = Coeficiente que depende de las unidades Q y A, en nuestro caso 300 Tiempo de concentración Tc En el caso de cuencas en las que predomine el tiempo de recorrido de flujo canalizado por una red de cauces definidos el tiempo de concentración relacionado con la intensidad media de precipitación se podrá deducir de la fórmula: Siendo Tc = 0.3. ( ( L / J) ^ ( 1/4) ) ^ 0.76) L = Longitud del cauce principal Km J = su pendiente media 0.04 m/m

22 Cuenca q Si el tiempo de recorrido en flujo difuso sobre el terreno fuera relativamente apreciable, como es el caso de plataforma de la carretera y de los márgenes que a ella vierten, la fórmula anterior no resulta aplicable. Para este caso podrá aplicarse el ábaco siguiente: Según la tabla anterior Tc = 0.12 horas Resultado de la fórmula anterior Tc = horas Tiempo de concentración adoptado Tc = horas

23 Cuenca q Coeficiente de escorrentía C El coeficiente de escorrentía define la proporción de la componente superficial de la precipitación I y depende de la razón entre la precipitación diária Pd correspondiente al período de retorno y el umbral de escorrentía Po a partir del cual se inicia esta. Pd Po Precipitación diaria para el período de retorno considerado Umbral de escorrentía Si Pd/Po fuera inferior a la unidad C podrá considerarse nulo Estimación del umbral de escorrentía Po mediante la siguiente tabla:

24 Cuenca q

25 Para la determinación del tipo de suelo podemos emplear los siguientes criterios Cuenca q

26 Cuenca q El umbral de escorrentía hallado en el caso anterior, se deberá afectar por un coeficiente corrector que refleja la variación regional de la humedad habitual en el suelo al comienzo de aguaceros significativos. Coeficiente Corrector 2.5 Umbral de escorrentía según tablas anteriorespo 1.5 mm Umbral de escorrentía Po 3.75 mm

27 Cuenca q Precipitación diaria para el período de retorno considerado Precipitación total diaria en dicho período según cálculo efectuado mediante los mapas de "Máximas lluvias diarias en la España peninsular" T (periodo de retorno) años Pd Precipitación total diaria máxima mm/día para período de retorno de T años Con este dato antramos en la fórmula anterior para la determinación del Coeficiente de escorrentía C T (periodo de retorno) Siendo: Umbral de escorrentía Po Po (mm) Precipitación total diaria máxima Pd (mm) para período de retorno de T años Pd Pd/Po = = (adimensional)

28 Cuenca q La intensidad media de precipitación It (m/h) a emplear en la estimación de caudales se puede calcular mediante la siguiente formula representada en la figura 2.1 El valor de la razon (I1 / Id) lo tomamos del mapa de isolineas I1 / Id I1/Id = 10 adim.

29 Cuenca q Con los datos de I1 / Id y la duración del aguacero, Tc. Entramos en la tabla 2.1 Siendo: Tc = horas I1 / Id = 10 adim. T (periodo de retorno) Id = Pd/24 = mn/h T (periodo de retorno) De donde Extraemos It = mm/h Con estos datos el caudal de referencia Q será: Período de retorno Siendo A = Superficie de la cuenca en Ha Ha C = Coeficiente de escorrentía It = Intensidad media de precipitación mm/h correspon. a dicho período de retorno y en el Tc considerado K = Q = C. A. I / K = m3/s

30 MATRIZ DE RESULTADOS DEL CÁLCULO DE APORTE DE CUENCAS Período de retorno años 10 años 20 años 20 años Area PendienteLongitud Pd Pd Po Tc C C I1/Id It Cuadal It Cuadal Ha m/m Cauce mm mm mm horas adim. adim. adim. mm/h m3/s mm/h m3/s cuenca a Cuenca unitaria cuenca P cuenca P cuenca P

31 CÁLCULOS HIDRÁULICOS RED DISTRIBUCIÓN

32 RED DE DISTRIBUCIÓN El consumo previsto para la ampliación del polígono ( sector SUD-1) es de: Parcela de m2: m3/ mes, Q máximo = Q mensual / 30 días / 11 horas día = 30 m3/h = 8, 33 l/s PERDIDA DE CARGA UNITARIA A Q max PÉRDIDA DE CARGA MATERIAL DE LA TUBERÍA PEAD PRESION NOMINAL PN 10 COEFICIENTE DE MANNING N = DIÁMETRO EXTERIOR Dext= 12.5 cm ESPESOR DE LA TUBERÍA e= 0.9 cm DIÁMETRO INTERIOR DE LA TUBERÍA Dint = cm LONGITUD DE LA CONDUCCION L = m RADIO HIDRÁULICO Rh = cm SUPERFICIE MOJADA Sm = m2 PERDIDA DE CARGA EN EL TRAMO CONSIDERADO AH = 0.87 m PENDIENTE DE LA LÍNEA PIEZOMÉTRICA i= m/m VELOCIDAD MEDIA DEL FLUIDO V = 0.93 m/s CAUDAL QUE CIRCULA POR LA TUBERIA Q = 8.33 l/s m3/hora Pérdida de carga en el tramo 0.87% Se prolongará la red existente con tubería con tubería de polietileno PEAD de 125 mm de diámetro y 10 atmósferas de presión nominal. Será necesaria la construcción de un depósito de reserva, para el funcionamiento de la empresa agroalimentaria en la parcela de m2.

33 CÁLCULOS HIDRAULICOS RED SANEAMIENTO

34 RED DE SANEAMIENTO Se proyecta una red de evacuación de aguas residuales de tipo unitario que se conecta a la red existente. El caudal de cálculo para la red de saneamiento son 1 l/s/ha. 5 Ha x 1 l/s/ha = 5 l/s La red de saneamiento se proyecta con tubería de de hormigón centrifugado con junta de goma y enchufe campana con diámetros 500 mm. Será capaz además de absorber parte de las aguas pluviales de esta área. Aliviadero: La red existente de saneamiento en el polígono actual conduce las aguas hasta el barranco donde esta prevista la construcción de un aliviadero y la conexión con el emisario a depuradora. En cuanto al nuevo sector SUD-1, la gran afluencia de aguas de escorrentía que tendrá lugar hacia el extremo noroeste del sector, especialmente una vez este terminada la urbanización, hace necesario prever un sistema de evacuación de esta aguas en exceso sobre los caudales ordinarios. Para ello se proyecta una conducción enterrada con tubería de hormigón centrifugado con junta de goma y enchufe campana con diámetro 800 mm, capaz de evacuar la totalidad de las aguas pluviales generadas en esta área.

35 CÁLCULOS A partir de los aportes de caudales de pluviales y fecales se dimensionan los colectores. La comprobación se realiza aplicando la fórmula de Manning-Strickler. Dicha fórmula se indica a continuación. Siendo: V = K J 2 3 R Q = VxS J: pérdida de carga en m/m Q: caudal en m3/seg S: sección en m2 R: radio hidráulico en m K: coeficiente de rugosidad en m Siendo K=1/n, siendo n= coeficiente de Manning Se ha adoptado como valor de n (adimensional).

36 OBRAS DE DRENAJE DIMENSIONAMIENTO DEL COLECTOR DE PLUVIALES TUBERÍA HORMIGÓN D=800 mm Tipo de obra Tipo de conducción Período de retorno colector circular HORMIGON 10 AÑOS Caudal a desaguar cuenca a cuenca P cuenca P Total caudal a desaguar Diámetro 1.40 m3/s 0.80 m Coeficiente de Manning Pendiente Sección mojada Perímetro Mojado Radio Hidráulico Velocidad Caudal m/m 0.50 m m m 3.16 m/s 1.59 m3/s Página 1 de 2

37 OBRAS DE DRENAJE DIMENSIONAMIENTO DEL COLECTOR DE RESIDUALES TUBERÍA HORMIGÓN D=500 mm Tipo de obra Tipo de conducción Red de fecales colector circular HORMIGON Caudal a desaguar cuenca P Total caudal a desaguar Diámetro 0.10 m3/s 0.50 m Coeficiente de Manning Pendiente Sección mojada Perímetro Mojado Radio Hidráulico Velocidad Caudal m/m 0.20 m m m 1.69 m/s 0.33 m3/s Página 2 de 2